碳纤维增强树脂基复合材料具有重量轻、高比强度和高比刚度、抗腐蚀性能好等优点,已在航空航天、汽车等领域中广泛应用。铝合金是目前航空、航天、汽车等领域应用最广的材料之一,复合材料与铝合金的连接不可避免。复合材料与铝合金常用的连接方式有机械连接、焊接和胶接等方式,与其他连接方式相比,胶接连接具有无电偶腐蚀、重量轻等优点。但是CFRP表面树脂与铝合金表面氧化层化学惰性较高,在制造过程中也易受到化学试剂、灰尘和脱模剂的污染,涂胶时难与胶粘剂形成良好的粘结,粘结强度较低,因此需要在胶接前对材料进行适当的表面处理。本文将等离子体处理技术应用于复合材料及铝合金材料的胶接表面处理中,通过对CFRP及铝合金表面进行等离子体处理,制备了CFRP-CFRP胶接接头、铝合金-铝合金胶接接头以及CFRP-铝合金异质胶接接头。并对等离子体处理前后的CFRP及铝合金表面特性进行表征,分析了等离子体处理对胶接强度及表面特性的影响机理。主要研究内容和结论如下:通过改变等离子体处理速度及处理距离,研究了等离子体处理工艺参数对CFRP及铝合金胶接性能的影响。结果表明:随着等离子体处理距离的降低,CFRP胶接强度呈先增大后减小的趋势。而随着等离子体处理速度及处理距离的降低,铝合金胶接强度逐渐增加并趋于稳定。CFRP及铝合金胶接接头破坏模式由界面破坏逐渐转变为以基体破坏为主或胶粘剂内聚破坏为主的破坏模式。对等离子体处理前后的CFRP表面特性进行表征,结果表明:随等离子体处理距离及速度的降低,表面自由能及极性分量增加,表面润湿性及吸附性能提高。经等离子体处理后,CFRP表面产生微米级沟壑,表面积增加。CFRP表面与等离子体中活性粒子相互作用后,表面含氧基团增多,并产生C-O/C=O、C=O/O-C=O等较为活泼的含氧基团,有利于复合材料与胶粘剂形成牢固的化学键合。对等离子体处理前后的铝合金表面特性进行表征,结果表明:随着处理距离从10mm降低至5 mm,铝合金表面部分污染物可以有效清除,表面微米级粗糙轮廓增加。同时,表面水接触角降低,表面自由能及极性分量增加,铝合金表面润湿性及表面吸附性能提高。表面FTIR、XPS测试表明,等离子体处理可以改变AA7075铝合金表面C、O、Al、N、Mg等元素含量占比,表面C-C、C-O和O-C=O基团含量减少,-OH、AlO等极性基团增多,铝合金表面活性明显增加。分析不同对比不同表面处理方式下的CFRP-铝合金界面粘结性能,结合表面特性表征,探究等离子处理对CFRP-铝合金界面粘结性能的影响。结果表明:等离子体处理和复合表面处理方式可以显著提高CFRP-铝合金胶接强度及抗湿热老化性能。只考虑机械互锁和化学键合两种胶接机理时,CFRP及铝合金经等离子体处理后,其机械互锁强化机制作用较小,主要是通过提高粘结界面的化学键合,从而提升CFRP-铝合金界面粘结强度。